不同水稻品种库源的特征变化

为探讨不同年代水稻(Oryza sativa)品种间库、源及库/源的变化,用吉林省1958–2005年间育成的33个水稻品种为材料,对库、源及库/源的特征进行了研究。结果表明,吉林省47年来在水稻品种遗传改良过程中库和源性状均得到了改善。其中,单株穗重和单株粒数分别增长了62.93%和37.65%,平均年增长率分别为1.34%和0.80%,与育成年代均呈极显著正相关;单株叶面积、单株光合能力和剑叶净光合速率(Pn)分别增长了13.75%、24.80%和12.60%,年增长率分别为0.29%、0.53%和0.27%,与育成年代均呈显著正相关。不同年代育成水稻品种穗重/单株光合能力、粒数/单株光合能力无明显变化,但穗重/叶面积和粒数/叶面积与育成年代呈显著正相关,相关系数分别为0.441 0(P0.05)和0.401 7(P0.05);穗重/Pn和粒数/Pn与育成年代呈极显著正相关,相关系数分别为0.509 3(P0.01)和0.483 2(P0.01)。以上结果说明,吉林省水稻品种产量的增加是由于库和源共同作用的结果,但单位叶面积光合能力的改善远远落后于其它库源性状的增长。进一步提高叶片Pn并改善叶片的光合能力应作为高产水稻品种选育的新目标。     

糜子育成品种成株期抗旱性鉴定与评价

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市,采用大田干旱胁迫法对我国不同地区育成的56份糜子品种成株期抗旱性进行了鉴定。结果表明,成株期干旱胁迫对糜子主茎节数、单株有效穗数、单株草重、主穗长、千粒重、比叶重影响不显著,而对株高、单株穗重、单株粒重、小区产量、旗叶面积、叶面积指数、生育期影响达到了极显著水平,干旱胁迫处理后株高降低了14.08 cm,单株穗重、单株粒重和小区产量分别下降2.65 g、2.19 g和86.18 g,旗叶面积和叶面积指数分别减少9.36 cm2和1.21,生育期延长了11.68 d;以抗旱指数和抗旱性综合评价值D的聚类结果为依据,筛选出成株期1级抗旱品种2份:陇糜2号、陇糜10号;经灰色关联度分析,旗叶面积、千粒重、单株有效穗数、小区产量均与抗旱指数、抗旱性综合评价值D的关联度较大,可作为成株期抗旱评价指标。     

基于水稻产量构成性状间相关性的选种标准数学模型建立

选用54个水稻杂交组合F1代,对穗粒数、有效穗数、千粒重、穗谷重等产量构成性状进行相关、回归分析及其线性方程相交分析,并建立水稻选种入选标准的数学模型.结果表明:穗粒数(X_1)分别与其它三个性状间的相关达极显著水平,这四个性状的复相关系数达到极显著水平,表现为水稻产量构成性状间是互相影响、互为矛盾,构成性状间的矛盾与统一;经标准化的有效穗数(X_2)、千粒重(X_3)和穗谷重(X_4)分别依穗粒数(X_1)回归的线性回归方程分别为,x_2=0.6797-0.5907x_1,x_3=0.7268-0.4917x_1,x_4=0.2466+0.5053x_1.根据这些方程的升降性,分别组成联立方程组,求出这四个数量性状互作的矛盾统一点为:穗粒数136.6粒、有效穗数7.72穗/丛、千粒重23.53g、穗谷重3.09g;这四个性状相互作用、相互协调的优良表现型值落在穗粒数为132.3-177.0粒范围内.以穗粒数、有效穗数、千粒重、穗谷重的线性关系,建立的水稻选种入选标准数学模型具有较好的预见性和实用性.     

高寒草甸高原早熟禾个体性状对放牧与围封的响应

植物对放牧的响应是植物在响应过程中为生存和繁殖所形成的适应策略,研究植物表型反应对揭示草原生态系统的放牧响应机制具有重要意义。以青藏高原高寒草甸主要植物高原早熟禾(Poa alpigena)为研究对象,通过放牧和围封试验,研究其个体性状对放牧与围封的响应,旨在为草原生态系统放牧机制提供理论依据。结果表明:1)在长期放牧干扰下,除叶片数和根重外,其他性状株高、分枝数、叶长、叶宽、叶面积、茎粗、茎长、根长、根粗、穗长、总叶质量、单叶质量、茎重、穗重、全株重均出现显著变小的特征(P0.05);而短期围封对于高原早熟禾叶长、叶宽、总叶质量、单叶质量、茎重、穗重、根重等功能性状的恢复效果并不显著(P0.05),表明放牧退化草原植物性状具有保守性;2)通过构建高原早熟禾性状可塑性变化谱,发现穗重、茎重、全株重、分蘖数、茎长、株高等可塑性幅度较大,为放牧响应的敏感指标,叶片数、叶宽、茎粗、根粗的可塑性变化幅度较小,为惰性性状。     

冬小麦对不同海拔气候条件的反应——Ⅰ.叶片特征和产量构成因素的比较

对海拔2150米(高地)和480米(低地)种植的冬小麦“凤麦13”的叶片持续时间,单叶面积,每株总叶面积,光合作用强度和产量构成因素作了比较。结果表明高地小麦和低地的相比,叶片持续时间更长,单叶面积和每株总叶面积较小,光合作用强度前期较低,生育中期相差不大,灌浆后明显地较高。千粒重高地小麦较高,而每穗粒数则比低地的少。从光合作用产量的角度讨论了产量构成因素的差异,并提出增加高地小麦穗粒数的意见。     

玉米SSR连锁图谱构建及叶面积的QTL定位

叶片是玉米进行光合作用的主要器官,叶面积的大小(尤其是穗三叶面积)对于玉米干物质的积累及产量形成起着至关重要的作用。研究玉米叶面积的遗传基础对于指导玉米高产育种具有理论意义。文章以两个叶面积差异显著的亲本478×武312为基础材料所构建的218个F8代的重组自交系为作图群体,构建了一张包含184个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为2084.1cM,平均图距为11.3cM。通过两年的田间试验对玉米叶面积(穗三叶)进行了QTL定位分析。两年共定位到7个和叶面积相关的QTL位点,2006年定位到4个QTL位点;2007年定位到3个QTL位点。在第2染色体umc1542-umc1518标记区间发现一个主效QTL位点,该位点可以在两年同时检测到,两年分别解释12.5%和17.3%的表型变异。该位点能稳定地检测到且具有较大的贡献率,可能会在玉米叶面积分子标记辅助选择上有所应用。     

多个数量性状的拓广遗传参数

运用多元分析方法定义了拓广表型方差(?)(generalized phenotypic variance),拓广遗传方差(?)(generalized genetic variance),拓广遗传力(?)(generalized heritability)和拓广遗传相关系数(?)(generalized genetic correlation coefficient): 这些参数可用来对多个数量性状总体的变异、协变异及不同组向量之间的相关性进行轮廓分析(profile analysis)。用棉花和紫花苜蓿的两个实例说明了这些参数的估算和应用。     

刈割、施肥和浇水对垂穗披碱草补偿生长的影响

植物的补偿生长特性受放牧强度和生境资源获得性的影响。通过为期2年的野外控制实验,研究了刈割高度(留茬1cm、3cm及不刈割)、施肥(施、不施)和浇水(浇、不浇)处理对垂穗披碱草(Elymus natans)补偿生长的影响,并结合对各处理分株密度、比叶面积、净光合速率和相对生长率的变化研究,探讨了其补偿生长机制。结果表明:刈割后垂穗披碱草分株种群密度显著增加,补偿生长高度显著降低,比叶面积和相对生长率随刈割强度增加而呈上升趋势,叶片净光合速率变化不显著;施肥能显著增加垂穗披碱草的补偿生长高度、比叶面积、叶片净光合速率和相对生长率;浇水处理以及刈割、浇水、施肥处理之间的交互作用均不显著。可见,在刈割条件下,垂穗披碱草具有一定的密度补偿机制,但由于刈割抑制补偿性高生长,导致分株高度出现低补偿。因此,即使刈割后比叶面积和株高相对生长率显著增加,也不一定必然引起株高的超补偿;但施肥可显著提高垂穗披碱草的补偿能力,增加耐牧性,证实了改进后的限制资源模型的预测。     

不同育秧方式和插植密度下早籼稻群体动态结构的研究

于1996年早季研究了湿润与旱育秧方式在稀植(2苗/科)和多植(4苗/科)情况下超高产早籼品种特三矮2号在本田生长期的群体动态结构与产量表现。与多植比较,稀植的比叶重较大,中期叶面积系数较小,每穗颖花数较多;但有效分蘖数较少。与湿润育秧比较,旱育秧每科穗数较多,抽穗后群体保持较高的叶面积系数和干物质生产力;但生育期较长。旱育稀植的谷草比较高。     

用相关法间接计算苗期小麦叶面积之研究

光合生产率(或净光合生产率)是单位叶面积经过一定时间所制造的干物重的多少,因此测定光合生产率时则要涉及到叶面积的度量。关于测定叶面积的方法是很多的,但是这些方法研究的观点多从简化直接量取叶面积的手续方面着手,因此应用时固然较之用求积仪的基本方法有很大方便,但若研究的对象为大规模的田间试验,因为样本数量太多,叶面积仍逐叶量取,依然会感到费工费事。本研究的目的拟用间接省事的方法推求叶面积。根据一般观察,在任何情况下小麦叶面积     

激光—^60Co—γ辐射诱变小麦生物学效应初步研究

研究小麦品种“绵阳21号”和“汉源小麦”及其~(60)Co—γ一代(γ_1)等四个材料,经N_2和He—Ne激光辐照的20种处理(包括对照)的辐射生物学效应。试验结果表明,激光一代(L_1)植株高度,单株分蘖数,单株有效分蘖数,穗长,小穗数,不实小穗数,退化小穗数,小穗密度,主穗粒数,主穗粒重,分蘖穗粒重,单株粒重,抽穗期,叶面积,穗下轴长,倒一节间长,倒一节间粗等17种性状,都表现出不同处理所引起的生物效应差异。同株高,单株分蘖数、单株有效穗数、主穗长度、不实小穗数,主穗粒数、主穗粒重,单株粒重等8个性关变异系数的比较看出:He—Ne激光(照射10分钟)辐照干种子,“汉源小麦—γ_1”比“汉源小麦”产生的变异大,比对照(未照射)的变异更大。同时,发现不同品种所引起的抽穗期、株高、穗长等14种性状的变异分别达显著或极显著,由剂量不同引起抽穗期、主穗粒重和不实小穗数等三种性状的变异显著。     

高寒矮嵩草草甸两种主要植物耐牧性的比较

通过野外控制实验,研究了刈割(留茬3 cm、留茬1 cm及不刈割)、施肥(施肥、不施肥)和浇水(浇水、不浇水)处理对高寒草甸矮嵩草(Kobresia humilis)和垂穗披碱草(Elymus nutans)补偿高度、株高相对生长率、比叶面积、叶片净光合速率和地上总生物量的影响.结果表明:2物种的株高和地上总生物量在刈割后均为低补偿响应,但其株高相对生长率显著提高,并均随年份而增加;垂穗披碱草比叶面积、叶片净光合速率和地上总生物量对刈割损伤更加敏感;尽管施肥能显著提高2物种上述各项指标,但在不同处理条件下矮嵩草的耐牧性指数均小于垂穗披碱草;浇水的作用不显著.说明2物种的耐牧性依赖于土壤养分资源获得性,矮嵩草的耐牧性强于垂穗披碱草.     

垄作梯式生态稻作对水稻光合生理特性及产量的影响

2011—2012年在湖南长沙以超级杂交稻Y两优1号、杂交稻汕优63和常规稻黄华占为材料进行大田试验,比较了垄作梯式生态稻作(RT)和垄厢生态稻作(B)对水稻产量和光合生理特性的影响.结果表明: 与传统稻作(CK)相比,RT的Y两优1号产量显著提高了28.7%,单位面积有效穗数显著提高16.1%,每穗粒数高6.8%,汕优63和黄华占的RT、B处理产量分别高24.3%和19.7%、12.0%和16.2%.RT的Y两优1号叶面积、抽穗前及抽穗后干物质积累量、总干物质量都高于CK,颖花数/叶面积、实粒数/叶面积、粒重/叶面积分别比CK高8.1%、14.8%和15.8%,光合势比CK高32.2%,而净同化率则比CK低9.3%.
     

水稻花药发育过程的石蜡连续切片制作

一、取材如何确定幼穗发育的时期,使取材更具目的性,是首先要考虑的问题。据资料介绍,有按“叶龄指数推断”。倒数“出穗前的天数”、计算“旗叶和下一片的叶耳间距”等方法,从而找出幼穗发育与外形的一定关系。我们在实验中测出穗长与幼穗发育关系的主要数据,列表如下:品种:协优2374(可育)光敏核不育水稻W6184(不育)     

冬小麦节水栽培群体“穗叶比”及其与产量和水分利用的关系

建立高光效低耗水的群体结构是小麦节水高产栽培的核心内容。为此,需要明确节水高产群体的适宜调控指标。以穗叶比(单位面积穗数与上三叶总面积之比,穗/m2)为指标,在不同品种、不同灌水和种植密度条件下研究了小麦群体穗叶比的变化,并分析了穗叶比与群体光合性能、水分利用的关系。结果表明,在相同密度下,随着灌水减少,孕穗、开花和灌浆期的穗叶比均相应增大;在限水灌溉下,随密度增加穗叶比也相应增加。不同品种的穗叶比也存在明显差异。在适宜叶面积基础上,随穗叶比增加,群体中非叶面积指数(NAI)增加,冠层内光照状况明显改善,群体光合效率提高;非叶器官贮藏物质转移率增加,收获指数提高。在一定范围内,随穗叶比增加产量明显增加,而耗水量显著减少,从而使水分利用效率得到提高。研究认为,群体穗/叶比是衡量小麦节水栽培库源关系是否协调的适宜指标。试验中小麦节水省肥高产栽培适宜的穗叶比值为230—270穗/m2。     

调蓄河湖群菹草(Potamogeton crispus L.)功能性状特征及其与环境因子的关系

调水工程引起的多环境因子关联变化对沉水植物群落的影响机制有待深入探讨。以南水北调东线工程调蓄河湖群中菹草种群为研究对象,分析了京杭运河(YH)、高邮湖(GY)、洪泽湖(HZ)、骆马湖(LM)、南四湖上级湖(NS1)、南四湖下级湖(NS2)和东平湖(DP)7个调蓄河湖中菹草个体功能性状特征及其与环境因子间的关系。结果表明:(1)除高锰酸盐指数(COD_(Mn))、浊度(Tur)和底泥有机质含量(S_o)外,总氮(TN)、硝氮(NO_3-N)、氨氮(NH_4-N)、总磷(TP)、正磷酸盐(PO_4-P)、硅酸盐(SiO_4-Si)、叶绿素a(Chla)、总溶解性固体(TDS)、透明度(SD)、消光系数(K)、水温(T)、电导率(Cond)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)和底泥含水率(S_w)在河湖间差异达到了极显著水平;(2)菹草株高、茎分支数、茎节数、茎节长、茎直径、相对茎长、叶片数、叶厚、叶长、叶宽、叶面积、比叶面积、株重、茎重、叶重、茎叶比、茎干物质比、叶干物质比在河湖间差异极显著;(3)河湖群内菹草种群18个功能性状中,按变异系数从小到大依次为:叶宽、茎直径、叶长、茎干物质比、叶干物质比、叶面积、株高、茎节长、相对茎长、茎叶比、叶厚、茎节数、茎重、叶片数、株重、比叶面积、叶重、茎分支数;7个调蓄河湖间,按照所有性状变异系数平均值从大到小排序依次为:南四湖下级湖、洪泽湖和京杭运河、高邮湖、东平湖、南四湖上级湖、骆马湖;(4)环境因子共解释了功能性状方差变异的49.43%;叶性状主要受营养因子(TN、NO_3-N、SiO_4-Si)影响;茎性状与光照因子(Chla和SD)密切相关;底泥因子(S_o)对茎叶生物量分配起主要作用。     

开放式空气CO2增高对水稻物质生产与分配的影响

在大田栽培条件下,研究开放式空气CO2增加(FACE)200μmol·mol^-1的处理对水稻物质生产与分配的影响．结果表明,FACE处理使移栽至抽穗后20d的干物质积累量显著增加,使抽穗后20d至成熟期的干物质生产量显著减少,生物产量显著提高．移栽至抽穗期的干物质积累量增加是由于叶面积系数和净同化率共同提高所致;抽穗期至抽穗后20d的干物质积累量增加主要是由于叶面积系数的增加所致;抽穗后20d至成熟期的干物质生产量减少主要是由于净同化率的下降所造成．提高茎鞘占全株干物重的比例,降低叶片占全株干物重的比例,对穗占全株干物重的比例无显著影响,能显著提高水稻抽穗期茎鞘中可溶性糖、淀粉的含有率和含量,提高FACE处理的生物产量能极显著提高水稻产量(r＝0．7825)．     

不同环境下籼型杂交稻穗干物质重的发育遗传分析

选用穗干物质重性状差异较大的 4个籼型不育系 (A)和相应的保持系 (B)以及 5个籼型恢复系(R) ,按不完全双列杂交设计 (4× 5 ) ,配成一套亲本和F12个世代的遗传群体 .采用包括基因型×环境互作的加性 显性发育遗传模型 ,分析了两年的籼型杂交稻不同发育时期穗干物质重的遗传表现 .结果表明 ,穗干物质重的发育全过程均受到遗传主效应和基因型与环境互作效应的控制 .在穗干物质重发育的前、中期 (15d前 )主要由显性效应控制 ,显性效应基因的表达量最大 ,环境因素的正向影响也较明显 ,可通过采取适当的栽培管理措施为稻穗发育创造良好的环境条件 ,促进杂种优势潜力的充分发挥 ;在发育的中后期 (15d后 )加性效应转为主要作用 ,加性效应基因的表达也呈最活跃状态 ,这一时期对穗重进行遗传选择会获得较好的遗传进度 .     

行距配置对晚熟冬麦区群体结构与光合性能的影响

合理的行距配置可以调节群体冠层结构的光合作用。山西太谷冬小麦产量徘徊不前,为了研究晚熟冬麦区不同行距配置对不同穗型冬小麦光合性能与群体结构的影响,在大田条件下选用两种不同穗型品种,在播量一致的前提下,分别采用10 cm和20 cm两种行距配置,研究冬小麦群体结构、光能利用和产量结构的差异。研究结果表明:全生育期总LAI值表现为B2高于B1,10 cm行距配置改变了叶片的垂直分布,尤其对多穗型小麦品种冠层(60-80 cm)叶面积的提高最为明显。在小麦植株中、上部分45-90 cm处,两种行距配置LI%均表现为B2配置大于B1配置,在株高60-75 cm处,两种行距配置LI%差异最为明显,B2配置较B1配置LI%提高达30%以上。花后旗叶PN和孕穗期至蜡熟期群体NPR均表现为10 cm行距配置高于20 cm行距配置。四个处理的总干物质重、绿叶、茎和穗的干物质重均表现为B2B1行距配置。两个小麦品种的B2处理(10 cm行距配置)的产量和生物产量均极显著高于B1处理(20 cm行距配置);但经济系数则呈现B2处理(10 cm行距配置)均小于相应小麦品种的B1处理。行距配置对不同小麦品种的影响不大。表明10 cm行距配置适用于北方晚熟冬麦区。     

杉木人工林林分叶面积动态变化规律

叶面积与树木生长密切相关,是量化树木潜在生产能力的重要因子,其动态变化直接驱动林木生长的变化,但目前学者们对于林分叶面积动态变化规律却持有不同的观点。以亚热带不同气候区杉木人工林为研究对象,基于54个样地,共144株解析木的数据,采用6种生长方程通过非线性混合效应模型分别构建杉木单木叶面积模型和林分密度模型,将二者相乘得到林分叶面积动态变化模型,进而探究其动态变化规律。结果表明,以样地作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(样地水平)作为单木叶面积的最优模型;以地区作为随机效应因子,考虑Logistic方程a参数上的随机效应,同时不考虑异方差结构的混合模型(总体平均水平)作为林分密度的最优模型;林分叶面积动态变化呈单峰形式,幼龄阶段增长较快,达到峰值后迅速下降,之后下降幅度减少。本研究在考虑林分自然稀疏的前提下从生长模型的角度证明了杉木林分叶面积动态变化呈单峰型,而非达到顶峰后保持不变,同时也表明林分叶面积达到顶峰后下降是由于林分密度的降低引起的。研究结果对于合理经营不同气候梯度的杉木人工林具有重要意义。